陸桂斌

摘要：從金屬常識(shí)性知識(shí)積累、金屬活動(dòng)性順序表的應(yīng)用、金屬的銹蝕與防護(hù)、金屬的冶煉等多角度歸納初中化學(xué)中考有關(guān)“金屬（材料）”的試題特點(diǎn)，剖析試題命制指導(dǎo)思想、考查重點(diǎn)、解題思路，提高學(xué)生綜合解題能力。

關(guān)鍵詞：金屬 中考考點(diǎn) 評(píng)析

金屬與金屬礦物是初中化學(xué)的重要內(nèi)容，教材比較系統(tǒng)地介紹了有關(guān)金屬的化學(xué)知識(shí)，歷年各地化學(xué)中考圍繞“金屬（材料）”考點(diǎn)編制了許多經(jīng)典試題，仔細(xì)審視這類試題發(fā)現(xiàn)其考查重點(diǎn)突出，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一、考查學(xué)生對(duì)合金、金屬材料等核心概念的理解，對(duì)金屬常識(shí)性知識(shí)的積累

例1、（2014年廣東廣州）下列關(guān)于金屬材料的說法中，不正確的是

A.生鐵、硬鋁、焊錫都屬于合金

B.銅有良好的導(dǎo)電性，因而大量用于制作電線

C.鋁表面易生成致密氧化鋁薄膜，因而具有良好的抗腐蝕性

D.銹蝕后的鐵制品沒有回收價(jià)值

評(píng)析：這類試題不僅考查學(xué)生對(duì)基本概念、基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握，同時(shí)還能增進(jìn)學(xué)生節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的責(zé)任意識(shí)和科學(xué)素養(yǎng)。試題本身一般難度不大，解答這類試題，既要準(zhǔn)確理解概念的內(nèi)涵，也要注重常識(shí)性知識(shí)的積累。

比如：對(duì)“合金”概念的理解應(yīng)正確把握兩點(diǎn)：（1）合金一定含金屬，但不只有金屬，也可能含非金屬；（2）合金是混合物，氧化鐵等化合物不是合金?！敖饘俨牧稀卑ê辖鸷图兘饘?，但合金與其組成金屬比較具有許多特殊性能（如硬度大、熔點(diǎn)低等），所以其實(shí)際應(yīng)用遠(yuǎn)比純金屬廣泛。鋁的“自我保護(hù)”是因其能與空氣中氧氣反應(yīng)，在表面形成一層致密而結(jié)實(shí)的氧化鋁膜，阻止鋁繼續(xù)與氧氣反應(yīng)，生活中所謂“電化鋁”亦即用特殊化學(xué)方法使鋁表面形成加厚的氧化鋁保護(hù)層，所以這一保護(hù)層不能隨意破壞；而鐵銹卻因其具有疏松、多孔的結(jié)構(gòu)，不僅不能自我保護(hù)，反而會(huì)加快鐵的銹蝕，所以必須及時(shí)除去。廢舊金屬回收再利用是趨勢也是必然，既能節(jié)約寶貴的金屬資源，也能減少冶煉金屬時(shí)對(duì)能源的消耗、對(duì)環(huán)境的傷害。答案：D

二、以金屬活動(dòng)性順序?yàn)橐罁?jù)，實(shí)驗(yàn)探究金屬與酸、鹽發(fā)生置換反應(yīng)的規(guī)律

例2、（2013年湖南婁底）小聰同學(xué)家新?lián)Q了水龍頭，從說明書上了解到該水龍頭是銅質(zhì)鍍鉻。好奇的小聰想探究鉻（Cr）與金屬鐵、銅的活動(dòng)性強(qiáng)弱，邀請(qǐng)你一同參加。

【知識(shí)回放】金屬活動(dòng)性順序：K Ca Na Mg Al Zn Sn Pb（H） Hg Ag Pt Au，請(qǐng)你在橫線上填寫對(duì)應(yīng)金屬的元素符號(hào)。

【作出猜想】猜想1.Cr>Fe>Cu；猜想2. Fe>Cu >Cr；猜想3.你的猜想是 。

【查閱資料】

（1）鉻是銀白色有光澤的金屬，在空氣中其表面能生成抗腐蝕的致密的氧化膜。

（2）鉻能與稀硫酸反應(yīng)，生成藍(lán)色的硫酸亞鉻（CrSO4）溶液。

【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】小聰同學(xué)取大小相等的三種金屬片，用砂紙打磨光亮；再取三支試管，分別放入等量的同種稀硫酸。

【結(jié)論與解釋】（1）小聰?shù)玫降慕Y(jié)論是猜想 正確。

（2）實(shí)驗(yàn)前用砂紙打磨金屬片的目的是 。

【知識(shí)運(yùn)用】將鉻片投入FeSO4溶液中，反應(yīng) （填“能”或“不能”）進(jìn)行。若能進(jìn)行，請(qǐng)你寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

評(píng)析：金屬活動(dòng)性順序是初中化學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生不僅要熟記其內(nèi)容、正確書寫元素符號(hào)，更要了解金屬活動(dòng)性順序在實(shí)際解題中的應(yīng)用：（1）判斷金屬與酸反應(yīng)規(guī)律：順序表中排在H前面（或后面）的金屬能（或不能）與稀鹽酸、稀硫酸等發(fā)生置換反應(yīng)，金屬活動(dòng)性越強(qiáng)（即位置越靠前）則反應(yīng)（或放出H2）速度越快。（2）判斷金屬與鹽反應(yīng)規(guī)律：順序表中，除K、Ca、Na等非?；顫娊饘偻?，排在前面的金屬一般可將位于其后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來（簡而言之：前面的置換后面的）；反應(yīng)中鹽要可溶，而與金屬的位置是排在H前還是排在H后無關(guān)。學(xué)習(xí)時(shí)還要掌握反應(yīng)中典型的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（如：金屬鎂與酸反應(yīng)放熱現(xiàn)象明顯，鐵與酸、鐵與硫酸銅、銅與硝酸銀反應(yīng)中溶液顏色的變化等），熟練書寫化學(xué)方程式。

試題的獨(dú)特之處是加入了教材中沒有介紹的金屬鉻參與實(shí)驗(yàn)探究，既否定了死記硬背的粗糙學(xué)習(xí)方法，也有效考查了學(xué)生處理加工新信息、靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決新問題的能力，充分體現(xiàn)了中考試卷“由知識(shí)立意向能力立意轉(zhuǎn)變” 的命題指導(dǎo)思想。

答案：Fe、Cu；Fe>Cr>Cu；無明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（或無氣泡生成，溶液不變色等）；猜想1、除去金屬表面的氧化膜（或油污、銹跡等）以利于反應(yīng)；能，Cr+FeSO4=Fe+CrSO4

例3、（2015年湖北黃岡）王老師在某廢水處理池中提取一瓶含有AgNO3、Cu（NO3）2和Al（NO3）3的工業(yè)廢水樣品帶回實(shí)驗(yàn)室。靜置，取上層清液，加入鋅粉，充分反應(yīng)后過濾，得到濾液甲和濾渣乙。請(qǐng)你和你的化學(xué)小組完成以下探究（不考慮雜質(zhì)干擾）。

【提出問題】濾渣乙是什么？

【做出猜想】小明認(rèn)為濾渣乙是銀，小東認(rèn)為濾渣乙是銀和銅，小華認(rèn)為濾渣乙是銀、銅和鋁，你認(rèn)為濾渣乙還可能是__________。

【交流討論】大家經(jīng)過討論后，認(rèn)為小華的猜想錯(cuò)誤，理由是_________。

【實(shí)驗(yàn)探究】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究濾渣乙的成分，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>

【反思交流】略

評(píng)析：試題不再單純考查利用金屬活動(dòng)性順序表對(duì)有關(guān)反應(yīng)進(jìn)行簡單判斷，同時(shí)要求學(xué)生能正確分析：隨著向水樣加入鋅的量的不同，反應(yīng)后的沉淀物、溶液中溶質(zhì)也發(fā)生著變化（備注：金屬與不同鹽溶液反應(yīng)的先后順序也與金屬活動(dòng)性有關(guān)）：

對(duì)照表格內(nèi)容可知“小華猜想”錯(cuò)誤：鋅的活動(dòng)性較鋁弱，所以鋅不能置換出Al（NO3）3中的鋁；“做出猜想”時(shí)也缺少了一種合理猜想——加入鋅過量（情形⑤）?！皩?shí)驗(yàn)探究”階段，先分析實(shí)驗(yàn)1現(xiàn)象，可排除表格中⑤的情形（其中Zn能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣），即濾渣乙成分有兩種可能（①②或③④情形）；再分析實(shí)驗(yàn)2現(xiàn)象，排除了濾液甲中存在Cu（NO3）2的可能性（情形①、②、③的濾液中都有硝酸銅），從而確定是表格中情形④，則濾渣乙是Ag、Cu的混合物。答案：銀、銅和鋅；鋅活動(dòng)性比鋁弱，不能與硝酸鋁反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)1：濾渣乙可能是銀或銀和銅；實(shí)驗(yàn)2：NaOH（或KOH等），濾渣乙一定是銀和銅。

例4、（2015內(nèi)蒙古通遼）某同學(xué)設(shè)計(jì)了探究Fe、Cu、Ag三種金屬活動(dòng)性順序的實(shí)驗(yàn)方案，僅用組內(nèi)試劑，無法完成的是

A.Fe、Cu、Ag、稀硫酸 B.Cu、FeSO4溶液、AgNO3溶液

C.Fe、Ag、CuSO4溶液 D.Fe、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液

評(píng)析：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較金屬的活動(dòng)性是近年來化學(xué)中考命題的熱點(diǎn)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。其實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)主要從以下兩方面考慮：（1）利用金屬與稀酸（稀鹽酸或稀硫酸，下同）反應(yīng)比較活動(dòng)性。即取待測金屬樣品適量，分別加入適量稀酸，觀察金屬是否與酸反應(yīng)、金屬與酸反應(yīng)的快慢（能反應(yīng)的金屬比不反應(yīng)金屬活動(dòng)性強(qiáng)，反應(yīng)速度越快金屬活動(dòng)性越強(qiáng)）。選項(xiàng)A即屬于此情形，但樣品中Cu、Ag都不與稀硫酸反應(yīng)，無法比較二者活動(dòng)性強(qiáng)弱，本題中該方案不可行。（2）利用金屬與鹽溶液反應(yīng)比較金屬活動(dòng)性。此情形中選擇試劑不外乎“兩金夾一鹽”（如選項(xiàng)C，三種金屬活動(dòng)性為Fe>Cu>Ag，所以取兩側(cè)純金屬樣品和含中間金屬的鹽溶液，F(xiàn)e與CuSO4反應(yīng)，推知活動(dòng)性Fe>Cu；Ag放入CuSO4溶液中無現(xiàn)象，推知活動(dòng)性AgCu>Ag”的結(jié)論，方案可行）、“兩鹽夾一金”（如選項(xiàng)B，取含兩側(cè)金屬的鹽溶液和中間純金屬樣品，方案可行，道理同上）。選項(xiàng)D則是融合了上述兩個(gè)方面思路：先根據(jù)Fe、Cu與稀硫酸反應(yīng)現(xiàn)象，推知活動(dòng)性Fe>Cu；再根據(jù)Cu與AgNO3反應(yīng)現(xiàn)象，推知活動(dòng)性Cu>Ag，最后得出結(jié)論，方案亦可行。答案：A。

三、圍繞金屬的銹蝕實(shí)驗(yàn)探究，考查學(xué)生設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案、理解提煉文本中有效信息等能力

例5、（2015年四川眉山） 某化學(xué)興趣小組進(jìn)行鐵生銹的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。

【探究一】 鐵生銹的條件

（1）該興趣小組將潔凈無銹的鐵釘分別置于上圖所示裝置中，經(jīng)過一段時(shí)間觀察， （填裝置序號(hào)）裝置中出現(xiàn)了明顯的銹跡。他們的結(jié)論：鐵生銹是因?yàn)殍F與空氣中的 等發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

（2）甲同學(xué)提出了疑問：空氣中的氮?dú)狻⒍趸紱]有參與鐵的生銹過程嗎？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為甲同學(xué)釋疑。 ，觀察并記錄現(xiàn)象即可證明。

【探究二】影響鐵生銹速率快慢的因素

乙同學(xué)說：媽媽常說菜刀沾有鹽水生銹更快。這種說法對(duì)嗎？同學(xué)廣泛查閱資料。

資料一：導(dǎo)電性強(qiáng)的溶液都可加速鐵的生銹。

資料二：海上航行的輪船在與海水接觸的部分鑲嵌一鋅塊，能有效降低鋼材被腐蝕的速率。

（3）將上述A裝置中的蒸餾水改為下列液體中的 ，可使鐵生銹的速率加快。

a、硫酸鈉溶液 b、無水乙醇 c、蔗糖溶液

（4）一些鐵制品表面覆蓋了某些涂層。不同的涂層被破壞后，鐵生銹的速率不同。你認(rèn)為下列 涂層破壞后，鐵生銹的速率較快。

a、鍍鋅鐵 b、鍍錫鐵

（5）一些建筑的大門刷上了一層銀白色的金屬，你認(rèn)為該金屬可能是 。

a、銀粉 b、銅粉 c、鎂粉

【交流與思考】（6）寫出一種防止鐵生銹的方 。

評(píng)析：“鐵生銹的條件” 探究實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)多采用“控制變量法”（也叫單一變量法），即圍繞可能影響鐵生銹的“量”——氧氣、水、氮?dú)?、二氧化碳等，每個(gè)實(shí)驗(yàn)只改變其中一個(gè)“量”，同時(shí)保證其它“量”都相同，設(shè)計(jì)出一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，通過比較不同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納得出正確結(jié)論。

《全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》明確要求：學(xué)生要初步學(xué)會(huì)運(yùn)用調(diào)查、查閱資料等方式收集解決問題所需證據(jù)。在此思想指導(dǎo)下，“探究二”側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的考查，試題設(shè)計(jì)的問題比較新穎、獨(dú)創(chuàng)，要求學(xué)生自主學(xué)習(xí)題干中資料內(nèi)容，提煉出有效信息，再結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)，找出解題依據(jù)。命制這類經(jīng)典試題同時(shí)也明確了一個(gè)事實(shí)：機(jī)械、僵化的“題海戰(zhàn)術(shù)”既堵塞、固化了學(xué)生思維，在現(xiàn)在的中考亦或高考中也不可能占到便宜。

“探究二”解題思路如下：（3）中選擇溶液時(shí)以資料一中“導(dǎo)電性強(qiáng)”為依據(jù)，硫酸鈉溶液能導(dǎo)電，而無水乙醇、酒精溶液都不導(dǎo)電；分析資料二可推知：一般活潑金屬比不活潑金屬更易腐蝕，（4）中鐵比錫活潑，錫層破壞后，鐵銹蝕速度加快；根據(jù)資料二、結(jié)合問題（4），要防止鐵銹蝕，可在其覆蓋一層活潑性比鐵強(qiáng)的金屬涂層。答案：（1）A，氧氣和水蒸氣；（2）將A裝置中的氧氣換作氮?dú)饣蚨趸?；?） a；（4）b；（5）c；（6）刷油漆（合理答案均可）。

四、綜合考查CO還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、操作注意事項(xiàng)、常見氣體的凈化與檢驗(yàn)等

例6、（2014年江蘇揚(yáng)州）某?；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組通過實(shí)驗(yàn)研究高爐煉鐵的化學(xué)原理，設(shè)計(jì)了如圖1實(shí)驗(yàn)裝置：

（1）略；

（2）裝置中儀器①的名稱是 ；裝置B內(nèi)所盛放的試劑是 ；E裝置的作用為 ；

（3）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃 （填“A”或“C”）的熱源；反應(yīng)后 C裝置的現(xiàn)象是 ，D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；待硬質(zhì)粗玻璃管內(nèi)物質(zhì)冷卻后再停止通CO的目的是 ；

（4）該裝置有一個(gè)明顯的缺陷是 。改進(jìn)的方法為 。

評(píng)析：試題以鐵的冶煉為載體，既考查了常見氣體的制取、除雜、檢驗(yàn)等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，也考查了綜合性實(shí)驗(yàn)中各組成裝置的作用與設(shè)計(jì)意圖；既考查了“CO與鐵的氧化物反應(yīng)”這一重要實(shí)驗(yàn)的特征現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)，也促進(jìn)了學(xué)生積極的情感態(tài)度與價(jià)值觀的形成。

圖1中各裝置的作用都是明確的：裝置A制取還原劑CO；裝置B干燥CO，這種類型的干燥裝置其試劑瓶中只能放液態(tài)的濃硫酸；利用C裝置完成CO還原鐵的氧化物，反應(yīng)前氧化鐵是紅棕色固體，反應(yīng)后生成的鐵粉呈黑色；裝置D檢驗(yàn)產(chǎn)物中的CO2；裝置E（其中堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物）吸收空氣中的CO2、H2O等物質(zhì)，確保裝置D中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯、準(zhǔn)確。該實(shí)驗(yàn)中多處使用到CO，如：開始時(shí)先通入CO排盡裝置內(nèi)空氣，后點(diǎn)燃裝置C的酒精噴燈，以防CO與空氣的混合物遇熱爆炸；氧化鐵被完全反應(yīng)（即熄滅酒精噴燈）后，還要繼續(xù)通CO直至玻璃管完全冷卻，以防生成的鐵在較高溫度下再次被空氣中氧氣氧化，同時(shí)防止裝置D中石灰水倒吸入熱的玻璃管使其炸裂。實(shí)驗(yàn)需要使用足量的CO，但CO有劇毒，所以實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的含較多CO的尾氣必須作無害化處理，處理的方法可用儲(chǔ)氣袋收集或用酒精燈點(diǎn)燃。答案：（2）鐵架臺(tái)，濃硫酸，吸收空氣中CO2以避免對(duì)裝置D中實(shí)驗(yàn)的干擾；（3）A，紅棕色固體逐漸變黑，CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O，既防止生成的鐵被氧化，也防止石灰水倒吸；（4）缺少尾氣處理裝置，將尾氣點(diǎn)燃或收集。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國教育部 .全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012